Ders 1 - Mikrodeneleyici Nedir?

Ders 1 - Mikrodeneleyici Nedir?
Bir OR kapısının ne iş yaptığını hepimizin biliyor olması gerekir. OR kapısı lojik bir kapıdır ve iki adet girişi ile
bir adet çıkışı kontrol edebilir. Siz de DIP kılıfa sahip 4 adet OR kapısını içeren bir entegre(74LS32) ile bu
kapıların nasıl çalıştığını breadboard üzerinde gözlemleyebilirsiniz. DIP kılıfa sahip entegrelerde bir Vcc pini
bir de GND pini olması gerekir. Elektrik sinyalleri Vcc ve GND arasında akarak entegrenin çalışması
sağlanmış olur. Burada kullandığınız entegrenin nasıl yapıldığını, tasarlandığını bilmek zorunda değilsiniz.
Şimdilik sadece girişlerin çıkışı nasıl etkilediğini bilmeniz yeterlidir. Bunun için lojik 1 vermek istediğiniz girişi
Vcc ucuna, lojik 0 vermek istediğiniz girişi ise GND ucuna bağlayabilirsiniz. Eğer bu işlemler denemek için
biraz zor gibi görünüyorsa merak etmeyin. Bu sistemin nasıl çalıştığını denemenin daha basit bir yolu var.
Bir mikrodenetleyici, OR kapısına benzemektedir. Aynı OR kapısındaki gibi mikrodenetleyicilerde de girişler
ve çıkışlar vardır. Burada asıl mükemmel olan şey ise mikrodenetleyiclerde bu işlemlerin kod yazılarak
yapılmasıdır. Örneğin A ve B girişlerinin C çıkışını nasıl etkilediğini aşağıdaki kod ile gözlemleyebilirsiniz.
if (A == 1 || B == 1)
C=1;
else
C=0;
Burada verilen kod bir C kodudur. Bu kodu derledikten sonra mikrodenetleyiciye yüklerseniz kodun nasıl
çalıştığını gözlemleyebilirsiniz.
Mikrodenetleyiciler elektroniğin her alanında kullanılmaktadır. Mesela ; Mikrodalga fırınlar, TV Uzaktan
kumandaları, cep telefonları, mouse, yazıcı gibi cihazların hepsinde mikrodenetleyiciler kullanılmaktadır.
Önceleri, mikrodenetleyiciler sadece bir kez programlanabilir ROM yapısındaydı. Bu da demek oluyor ki
mikrodenetleyiciyi bir kez programladıktan sonra eğer kodunuz yanlış çalışıyorsa yeni kodunuz için yeni bir
miktrodenetleyiciye ihtiyacınız vardı. Fakat yeni teknoloji ile yeni mikrodenetleyiciler ROM hafıza yerine
'flash' hafıza içerdiği için binlerce kez programlanabilmekte.
Flash hafızalı mikrodeneyleyiciler bilgisayarlardan ve RAM'lerden biraz farklıdır. Bilgisayarlar çalışabilmek
için çok fazla güce ihtiyaç duymaktadırlar. Ve çok da fazla ısınırlar. Bilgisayarlar, açılırken boot edilmek
zorundadırlar fakat mikroedenetleyiciler sadece birkaç mili saniyede içerisinde flash hafızasındaki kodu
çalıştırabilmektedirler.
Tekrar OR kapısına dönecek olursak; bu entegrenin giriş ve çıkışlar için kullanılabilen pinleri bulunmaktadır.
Bir entegrenin içerisinde 4 adet OR kapısı olduğunu düşünürsek toplam 8 giriş ve 4 çıkış etmektedir. 2 pini
de Vcc ve GND için eklersek toplam 14 pinli bir entegre ile 4 adet OR kapısını içeren bir yapıya sahip
olabiliriz.
Bu işlemi bir mikrodenetleyici ile yapmayı düşünürsek bunun için GPIO pinlerini kullanmamız kaçınılmaz
olacaktır. Bunun için aşağıdaki gibi bir kod yazılabilir.
if (PORTC.2 == 1)
kod bloğu...
Çıkış pinleri basit bir gecikme ile yanıp söndürülebilir. Örneğin ;
while (1)
{
RB3 = 1;
delay_ms(1000);
RB3 = 0;
delay_ms(1000);
}
Bu uygulama mikrodenetleyiciler dünyasının "Merhaba Dünya" uygulamasıdır. Küçük bir uygulama gibi
görünse de mikrodenetleyicilerle program geliştirmeye ilk adımı atma niteliğini taşıdığından aslında önemli
bir uygulamadır.
Piyasada yaygın olarak kullanılan mikrodenetleyicilerin genel özellikleri aşağıda verilmiştir.

PIC - Microchip firmasının klasik mikrodenetleyicisidir. Piyasada en yaygın bulunan, kullanımı kolay bir
mikrodenetleyicidir.

AVR - PIC mikrodenetleyicilerin yaptığı tüm işleri yapabilmesine ek olarak PIC'ten daha hızlı, daha iyi ve
daha ucuzdur.

MSP430 - Texas Instruments firmasının ürettiği başarılı bir mikrodenetleyicidir. AVR'ler kadar güçlü
değildir fakat düşük güç tüketme konusunda oldukça iddialıdır. Bir adet AA pil ile 5 yıla kadar
dayanabilmektedir.

ARM - PIC veya AVR gibi basit, 8 bit mikrodenetleyicilerin aksine ARM'lar 32 bit ve daha kompleks bir
yapıya sahiptirler. Endüstrinin her alanında sıklıkla kullanılan bu mikrodenetleyiciler aslında 8 bit
mikrodenetleyicilerden çok da fazla pahalı değillerdir. Fakat diğer mikrodenetleyicilere nazaran daha
kompleks bir yapıya sahip olduğu için başlangıç için tercih edilmekte genellikle profesyonel
uygulamalarda tercih edilmektedir.

8051 - 8051 mimarisi 1980'lerde Intel tarafından geliştirilmiştir. Intel'in o yıllarda sadece kontrol
amaçlı olmak üzere bit bit işlem yapabilen bir sistemi geliştirmesinin ardından fazla popüler olan 8051
mimarisini birçok ünlü marka da satın alıp üretmişlerdir. Ve şu anda hala kullanılmaktadır. Ayrıca bu
mimari ARM mimarisinin de temelini oluşturmaktadır.

68HC08/11 - Bu mikrodenetleyici ise Motorola'nın üretmiş olduğu önceden oldukça popüler olmuş,
şimdi ise üniversitelerde temel mikroişlemci mimarisinin üzerinden işlendiği bir mikrodenetleyicidir.
Ben uygulamalarımda Atmega168 mikrodenetleyicisini kullanacağım. Neden mi ?

20 MIPS(Mega Insturction Per Second)

Ucuz

Gerekebilecek tüm çevre birimleri içerisinde barındırıyor.

16 KB program hafızası başlangıç projeleri için fazlasıyla yetiyor.

Ücretsiz C derleyicisi.

20$ gibi bir maliyetle programlayıcı ve debugger edinilebiliyor.
Herhangi bir entegre devre mutlaka üzerinden enerji alabileceği bir kaynağa ihtiyaç duymaktadır. Bu
kaynak entegreyi Vcc ve GND uçlarından beslemek için kullanılmadır. Vcc, TTL( 5 volt) seviyesinde çalışan
entegreler için +5voltu ifade eder. GND ise gorund kelimesinin kısaltılmışıdır. Mikrodenetleyiciler genellikle
TTL seviyesinde çalışan entegrelerdir. Dolayısıyla bu entegreleri beslemek için mutlaka bir 5v'luk
kaynağımız olmalıdır.
5 Voltluk Gerilim Elde Etmek
Bu ders için gerekli olan tüm parçaları burdan temin edebilirsiniz.
Mikrodenetleyiciler DC (Direct Current) gerilimle çalışan elemanlar olduğu için şehir şebekesi(AC) ile
çalışmaya uygun değildir. Bunun için 220v AC şehir şebekesini 5v DC kaynağa dönüştürücü bir kaynağa
ihtiyaç duymaktayız.
Not : Eğer mikrodenetleyiciniz Vcc ve GND pinlerine ters gerilim verirseniz yani Vcc pinine GND, GND pinine
ise +5v verirseniz mikrodenetleyiciniz yanacak ve bir daha kullanılmaz hale gelecektir. Aynı şekilde +5v tan
fazla bir gerilim verdiğiniz zaman da aynı sonuçla karşılaşırsınız. Bunun için denemelerinizi yaparken dikkatli
olmalısınız.
8-9v'luk bir gerilimi 5v a indirmek için farklı regülatörler kullanılmaktadır. Fakat en yaygını LM7805'dir. Bu
regülatörün girişine yaklaşık olarak 6v ve üzeri bir gerilim uyguladığınız takdirde çıkışınız sabit 5v
olmaktadır. Fakat eğer çıkıştan çok fazla akım çekilecekse bu regülatör çok fazla ısındığı için uygun değildir.
Tipik mikrodenetleyici uygulamaları için idealdir. Aşağıda LM7805 Voltaj Regülatörünün TO-220 kılıfı
görülmektedir.
Breadboard üzerine bu regülatörü takıp aşağıdaki gibi bağlamalısınız.
Not : Şemada GND'ler ayrı ayrı bağlanmış gibi görünse de breadboard bağlantısında tüm GND'ler ortak
olmalıdır.
Bu devreyi bradboarda kurup AVO metre ile çıkış gerilimini ölçtüğümüz zaman tam olarak 5.00v gibi bir
değer göremeyiz. Çünkü elektronikte herşey teorikteki gibi değildir. Her parçanın mutlaka toleranslar
olacaktır. Bu regülatör için tolerans değeri +-%5 tir. Yani ölçtüğümüz değer ya 5.25v ya da 4.75v çıkacaktır.
Pratikte biz bunu 5.1v veya 4.9v olarak görebiliriz.
Tipik olarak yukarıdaki gibi bir devre kurduğumuz zaman eğer sadece çıkış gerilimine bakıyorsak 5v a yakın
bir değer alabiliriz. Fakat girişten gelen gürültü faktörünü ve dalgacıkları(ripple) da muhakkak düşünmeliyiz.
Bunu AVO metre ile görmeyiz fakat çıkışımızı bir osilaskop ile incelersek bu dalgacıkların ve gürültünün çıkış
gerilimine etkisini görebiliriz. Bu faktörler, 100uF ya da 10uF kutuplu kondansatörlerle büyük ölçüde yok
edilebilir.
Kutuplu kondansatörler, üzerlerindeki gerilimi depo edebilen devre elemanlarıdır. Ve üzerlerinde sadece
DC gerilim depo ettiklerinden dolayı giriş geriliminde olan dalgacıklar bu kondansatör üzerinde
oluşmayacaktır. Ve dolayısıyla da çıkışımız olabildiği kadar saf düz bir sinyal(DC) olacaktır. Burada bu saflığı
giriş için kullanılan kondansatörün büyüklüğü belirlemektedir. Örneğin 330uF...
Filtre devremiz LM7805 regülatörüne ek olarak aşağıdaki gibi kurulabilir.
Not : Burada kullanılacak kondansatörlerin maksimum geriliminin 100uF için >9v, 10uF için >5v olmasına
dikkat edilmelidir. Bunu iki katı olarak da hesaplayabiliriz. Mesela 9v için en az 18v'luk bir kondansatör, 5v
için ise en az 10v'luk bir kondansatör kullanılabilir. Aksi halde kondansatörler arasındaki köprü
delineceğinden kondansatörler bir daha kullanılmaz hale gelecektir.
Kondansatörleri biraz daha yakından inceleyecek olursak ;
o
Elektrolitik Kondansatörler (Kutuplu Kondansatörler) : Çok büyük kapasite
değerlerine ulaşabilen (10uF ... 1,000,000 F) kondansatörlerdir. Bir + ayağı bir de
- ayağı olması sebebiyle "Kutuplu Kondasatör" olarak isimlendirilmiştir.
100UF - 16v Elektrolitik Kondansatör

Seramik Kondansatörler : En çok kullanılan fakat fazla ucuz olmayan kondansatör çeşididir. Elektrolitik
kondansatörler gibi + ve - ayakları yoktur. Yani yönlü değillerdir. Ve elektrolitik kondansatörler kadar
yüksek kapasitelere sahip değillerdir.

Birçok farklı kondansatör çeşidi bulunduğu için hepsine burada değinilmeyecektir. Farklı çeşitleri
internetten araştırabilirisiniz
Tekrar breadboarddaki devremize dönecek olursak; Bu kondansatörleri bağlarken dikkatli olmalıyız. Yani
pozitif gerilim yönüne +, negatif gerilim yönüne - ayaklarını bağlamalıyız. Eğer tersini yaparsak
kondansatörümüz delinecektir.
Yukarıdaki resimde en sağdaki kondansatör, üzerine uygulanan gerilimden dolayı delinmiş bir
kondansatördür. Yani ya + - ayakları ters bağlandı veya kondansatörün taşıyabileceği maksimum gerilimden
daha fazla gerilim uygulandı ise bu durum gerçekleşir. Böyle bir durum sonucunda ise kondansatör artık
filtre görevi yapamayacaktır. Doğrudan toprak ile kısa devre olacaktır.
Herhangi bir terslik anında devrenin elektrikle ilişkisini kesmek için bir anahtar devresi şemamıza
eklenebilir.
Bu şekilde girişle hiçbir bağlantımız olmadan devremizi açıp kapatabilmekteyiz. Bu, bize pratik olarak büyük
ölçüde kolaylık sağlamaktadır. Anahtarlama elemanının 3 adet ayağı bulunmaktadır. Bunlardan 2. ayak
ortak olarak kullanılmakta, diğer ikisi ise amacımıza göre bağlanabilmektedir. Biz bir ayağı devrenin
elektrikle ilişkisini kesmek için boş bırakacağız. 2 ve 3. ayaklar sırası ile 9v ve GND olacaktır.
Güvenliği tam sağlamak amacıyla 9v'luk girişin + ve - uçlarını karıştırabileceğimizi de düşünerek devremize
bir de koruma diyotu eklememiz gerekmektedir. Bu diyot sayesinde Vcc yerine GND, GND yerine ise Vcc
geldiği zaman devremiz yanmayacaktır. Çünkü D1 diyotu sayesinde sadece tek yönlü iletim olmaktadır.
Burada diyot, üzerinden sadece pozitif yönlü gerilimin geçmesine izin vermektedir. Nasıl olduğunu
incelersek ;
Bir diyotun Anot ve Katot uçları olmak üzere iki adet ucu vardır. Eğer biz Anot(A) ucuna +, Katot(K) ucuna
ise - verirsek diyot iletime geçer ve kısa devre görevi görür. Bu işleme doğru polarma denilmektedir. Eğer
tam tersi bir gerilim uygularsak diyot bu gerilime karşı koyacaktır. Diyotun bu tepkisine ise ters polarma
denir. Burada doğru polarma durumunda diyotun iletime geçmesi için minimum 0.7v'luk bir gerilim
uygulanmalıdır(silisyum diyotlarda).
Ters polarmada ise, diyotun kırılma gerilimi denilen bir durum vardır. Bu değer, her diyot için farklı olabilir.
Eğer bu değerin üzerinde bir gerilim diyota uygulanırsa diyot jonksiyonunda(birleşim yüzeyinde) oluşan ısı
nedeniyle delinecek ve bulunduğu yeri tamamen kısa devre durumuna çevirecektir.
Bizim breadboarda kurduğumuz devrede 1 Amperlik 1N4001 silisyum diyodunu seçtik. Notmalde dijital bir
devrede 1 Amperlik bir yüke ihtiyaç duyulmaz fakat her açıdan garanti olması için bu koruma diyotunu
yüksek güçte seçtik.
Devremize bir de çıkışımızı görmek amacıyla LED ekleyebiliriz. LED'ler, genel olarak 20mA gibi bir akıma
ihtiyaç duymaktadır.
Eğer bir LED üzerinden 20mA den daha fazla akım geçerse bu akım LED için tehlikeli olabilir. Bu sebeple
devremize eklediğimiz LED için bir akım sınırlama devresi tasarlamamız gerekmektedir. Bu çok kolaydır.
Devrede kullandığımız LED'e seri bir direnç eklememiz bu iş için yeterli olacaktır. Bu direncin ne değerinin
ne olması gerektiğini hesaplarsak ;
V = I x R( Ohm Kanunu)
V = 5v (Çıkış Gerilimi)
I = 20mA (0.02 A)
R=ı
5 = 0.02 x R
R= 250 Ohm
Bu hesap sonucunda kullanmamız gereken direnç değerinin 250 Ohm civarı bir değerde olması gerektiğini
görüyoruz. Pratikte 250 Ohm gibi bir değerdeki direnci bulmak belki biraz zor olabilir. Bu sebeple eğer
LED'inizin daha parlak yanmasını istiyorsanız 220 Ohm, daha sönük yanması ve az akım harcamasını
istiyorsanız 330 Ohm kullanabilirsiniz. Yeni devre şemamız aşağıdaki gibi olacaktır.
Eagle schematic / PDF
Devremiz, bu haliyle çalışıyor gibi görünüyor. Devreyi breadboard a kurduktan sonra anahtarı açmadan
önce her şeyin doğru olduğundan emin olun. Eğer anahtarı açtınız ve LED in yanmadığını gördüyseniz
hemen anahtarı kapatın. Ve sonra tüm bağlantıların doğruluğunu tekrar kontrol edin. Eğer tüm
bağlantıların doğru olduğundan eminseniz bir de LED in çalışıp çalışmadığını AVO metre ile test edin.
Şimdi regülatör devremiz için kullandığımız bu filtre devresinin ne işe yaradığına teknik olarak bakalım.
Eğer giriş geriliminizde 500mV gibi bir dalgacık(ripple) varsa bu dalgalanma mikrodenetleyicinizin kararsız
çalışmasına sebep olabilir. Bu şu anlama gelmektedir : Eğer 4.8v gibi bir giriş geriliminiz varsa bu değer 4.3v
a iniyor ve sonra tekrar 4.8v a çıkıyor demektir. Bu dalgalanma ise mikrodenetleyiciler, dijital entegreler
için pek de iyi bir durum değildir. Hatta çoğu firma bunu engelleyip mikrodenetleyicilerinin yanmaması için
çiplerinin içerisine koruma kısmı eklemiştir.
Örneğin giriş gerilimimizde 500mV gibi bir dalgalanama var ve Analog / Dijital dönüştürücü ile sıcaklık
ölçümü yapıyorsak ve her 100mV un 1 santigrat C olduğunu düşünürsek 25 C için 2500mV(2.5V) gibi bir
değer okumamız gerekir. Fakat 500mV'luk bir dalgalanma neticesinde bu değer 2000mV(2.0v) ve
3000mV(3.0v) arasında sürekli oynayacaktır. Bu örnekte dalgalanmanın ölçüm sonuçlarına ne şekilde
yansıdığı çok belirgin bir şekilde görülmektedir.
Breadboardlar
Breadboardlar hakkında daha geniş bir bilgi almak isterseniz Tom Igoe's breakdown un breadboard
hakkındaki yazısını okuyabilirsiniz. Kısaca; sağ ve solda gördüğünüz kırmızı ve mavi sütunlar kendi arasında
kısa devredir. Genellikle + ve - buradan verilerek breadboardun herhangi bir yerinden + ve - ye ulaşım
kolayca sağlanmış olur. Diğer yerler ise aradaki boşluk hariç her sütun kendi arasında kısa devredir. Mesela
aşağıdaki resimde görünen 10 numaralı sütundaki 5 delik kendi arasında tamamen kısa devredir. Bunun
diğer yan sütunlarla hiçbir şekilde bağlantısı yoktur. Ve diğerleri de aynı şekilde.
Güç girişi, anahtar, LM7805 ve LED
LED'ler
LED'ler (Light emitting diodes) tıpkı diyotlar gibi doğru polarmada çalışan devre elemanlarıdırlar. Zaten
aslında LED'ler de bir çeşit diyottur. Türkçesi Işık yayan diyot olarak da bilinmektedir. LED'ler şematik
çizimde aşağıdaki gibi gösterilirler.
Tipik olarak LED'ler de normal diyotlar gibi anodunda 0.7v ve üzeri bir gerilim oluştuğu zaman iletime
geçerler ve üzerlerindeki bu gerilimi ışık olarak etrafa yayarlar. LED'ler üzerlerinde kimyasal bir değişiklik
olduğundan dolayı ışık yaydıkları için çalışma mantıkları ampullerden farklıdır. Çalışmak için mutlaka DC
gerilime ihtiyaç duyarlar. Ve ömürleri ampullere göre çok daha uzundur. Ayrıca çok az akım çektikleri için
pilli devrelerde kullanılabilirler.
Devrede kullanılan anahtarın toplam üç adet ayağı vardır. Bunlardan ortadaki ayak sol ayak ve sağ ayak
arasında iletişimi sağlamaktadır. Eğer anahtarı sol tarafa çevirirseniz sol ve orta ayak kısa devre olmakta,
sağ tarafa çevirirseniz sağ ve orta ayak kısa devre olmaktadır.
Fakat siz aşağıdaki gibi bir devre kurup anahtarı açsanız bile LED'in yanmadığını göreceksiniz.
Anahtar Açık İken Devrenin Durumu
Çünkü breadboard için ufak bir düzenleme gerekmektedir. Breadboardlar, üzerinde iki ayrı devrenin
kurulabilmesi için orta kısımdan elektriksel olarak ayrılmışlardır. Yani breadboardun tam ortadan solda
kalan kısmının + ve - girişleri, sağda kalan kısmının + ve - girişleri ile bağlantılı değildir. Eğer sağ taraftaki gibi
+ ve - leri birleştirmek istiyorsanız aşağıdaki ufak düzeni breadboard üzerine eklemeniz gerekmektedir.
Bağlantılar Yapıldıktan Sonra Devre Çalışmaktadır
Breadboard üzerine voltaj regüle devremizi kurduktan sonra çıkış voltajımızın ne kadar doğru olduğunu
AVO metre ile gözlemleyebiliriz.
Resimde de görüldüğü gibi 5v'luk regülatör kullanmamıza rağmen ölçtüğümüz gerilim 4.98v çıkmıştır. Bu,
tüm pratik devrelerde böyledir. Bir direncin, kondansatörün vb... gibi devre elemanlarının değeri hiçbir
zaman bire bir doğru çıkmaz. Çünkü pratikte toleranslar vardır. Bu toleranslar sonucunda devredeki
değerler bizim hesapladığımızdan ger zaman farklı çıkmaktadır. Fakat 4.8volt gerilim ile Atmega328(veya
168) çalışabileceğinden dolayı bu durum bizim için bir problem oluşturmamaktadır.
Son olarak devremize güvenlik açısından bir PTC ekleyebiliriz. Bu ekleyeceğimiz PTC sayesinde eğer
breadboad üzerinde Vcc ve GND (+ ve -) yi kısa devre yapsak bile PTC kısa devre oluşmasını önleyecektir.
Fakat maksimum 250mA kadar dayanabilecektir. Böyle bir kısa devre olursa PTC ısınacak ve devrenizdeki
malzemeleri yanmaktan kurtaracaktır.
PTC'nin Devreye Seri Bağlanması
Ders 2 - Bir Mikrodenetleyiciye Nasıl Kod Yüklenir?
Bu dersimizde Atmel serisi mikrodenetleyicilere bilgisayarda yazılan kod nasıl yüklenir onu inceleyeceğiz.
Bunun için buradaki tüm parçaları edinmiş olmanız gerekmektedir. 60$ dan 300$ a kadar farklı AVO metre
çeşitleri vardır ben yaklaşık 60$ civarında olanlarından öneriyorum.
Bir önceki yazıda verdiğim 5v devresini kurup, çalıştırdığınızı ve bu breadboarda bir Atmega168 yerleştirip,
Vcc ve GND bağlantılarını yaptığınızı varsayıyorum.
Atmega8(ATmega168 veya Atmega328 ile benzer şekilde çalışırlar) Breadboard Üzerinde
Atmega8 mikrodenetleyiciyi resimde görüldüğü gibi breadboarda yerleştirmek için bacaklarını hafifçe
bükmeniz gerekmektedir. Bu işlemi, mikrodenetleyicinin tek tarafını masa gibi sert bir cisim üzerine hafifçe
bastırarak gerçekleştirebilirsiniz. Ve diğer tarafı için de aynı şekilde. Böylece pinleriniz breadboarda girecek
şekilde düzgünleşmiş olur.
Not : Voltaj regülatöründen oluşturduğunuz 5v kaynağı breadboardun kırmızı ve mavi sütunlarına
bağlayınız. Böylece pratikte 5v ve GND ye her yerden erişebilirsiniz. Karışıklık olmaması için kırmızı sütuna
+5v, mavi sütuna ise GND yi bağlamalısınız.
Aşağıdaki resimde de görüldüğü gibi ATMEL firması çiplerine 1.pini belirten bir ok işareti koymaktadır. Bazı
üreticilerin çiplerinde böyle bir ok işareti bulunmamaktadır. Fakat bunu da tespit etmenin kolay bir yolu
var. Aşağıdaki resimde mavi okun gösterdiği çentik entegrenin baş kısmını göstermektedir. Bu çentiğin
soldaki ilk pini 1.pin sağdaki ilk pini ise son pin olan 28.pindir. Aşağıdaki resimde pin numaraları ve oklar
görülmektedir.
28 Pinlik DIP Kılıf Entegrelerin Pin Dizilimi
Resimlerde Atmega8 görülüyor ama sizin breadboardunuzda Atmega168 olmalı. Atmega168'in 7.pini Vcc,
20. pini Avcc(breadboard üzerinde 5v a bağlayın), 22.pini ise GND dir. Eğer anahtarı açıp devrenizi
çalıştırırsanız. Atmega168 çalışacaktır fakat hiçbir iş yapmayacaktır.
Atmega238'in RESET pini(1.pin), mikrodenetleyicinin çalışması için sürekli olarak Vcc konumunda
tutulmalıdır. Bu işlemi doğrudan bir 10K lık pull-up direnci ile yapabilirsiniz. Eğer çipi istediğiniz zaman
resetlemek isterseniz bunun için bir butona ihtiyacınız var. Mikrodenetleyicileri resetlemek tıpkı
bilgisayarları resetlemek gibidir. Mikrodenetleyiciler de resetlendiği zaman içerisindeki yazılımı tekrar
baştan başlatırlar. Ve çoğu zaman mikrodenetleyicileri resetlemek gerekir. Bu sebeple breadboard
üzerindeki devrenize aşağıdaki gibi bir buton bağlantısı ekleyebilirsiniz.
Bunun için önce buton bağlantısının nasıl yapıldığına değinelim. Butonlar farklı çeşitlerde olabilir. 2 pinli, 4
pinli hatta 5 pinli... Aslında temel olarak hepsinin yaptığı iş aynıdır. Butonlar sadece bulunduğu konumdaki
yolları kısa devre veya açık devre yaparlar. Yani ya basılı tutulduğu an bağlantıya izin verirler, basılmadığı
anda ise aradaki bağlantı olmadığı için devre tamamlanamaz. Aşağıda 4 pinli bir butonun şematik çizimi
görülmektedir.
4 pinli gibi görünen bu butonun aslında yukarıda da görüldüğü gibi 2 adet pini vardır. Yani 1 ve 2. pin kendi
arasında kısa devre, 3 ve 4. pin de kedi arasında kısa devre edildiği için pratikte 2 pinli bir buton kullanmış
olmaktayız.
Yukarıdaki resimde görülen butonlarda 5 adet ayak bulunmaktadır. Fakat siz ortada görülen 5. ayağı
dikkate almayınız. Çünkü o ayağın herhangi bir ayakla bağlantısı yoktur. Eğer hangi ayakların kendi
aralarında kısa devre olduğunu bulmak isterseniz (ki bu bağlantıların doğruluğu için muhakkak yapılması
gereken bir işlemdir) AVO metreniz ile kısa devre kontrolü yaparak bu işlemi doğrulayabilirsiniz. AVO
metreniz bip sesi çıkardığı anda ölçtüğünüz iki ayak kısa devredir.
Aşağıda, bu butonun Atmega8'e bağlantı şeması veriliştir.
Yukarıdaki şemada da görüldüğü gibi RESET pininin sürekli olarak 5v konumunda tutulması,
mikrodenetleyicinin çalışmasını sağlıyor. Eğer S2 butonuna basarsanız bu pin GND konumunda olacağından
mikrodenetleyici RESET durumunda olacaktır ve çalışmayacaktır. Butonu bıraktığınız anda içerisinde yüklü
olan yazılım, en başından başlayacaktır.
Aşağıda Atmega168'in pin diyagramı yer almaktadır. Atmega8 ile aradaki farklılıkları görebilirsiniz. Pin
dizilimi aynı ama bazı pinlerde farklı özellikler bulunuyor.
Atmega168 Pin Dizilimi
ATmega8 RESET Butonu Bağlanmış Hali(Aynı şema ATmega168 ve ATmega328 için de geçerlidir)
Mikrodenetleyici üreten her firma ürettiği mikrodenetleyicileri programlamak için farklı sistemler
geliştirmişlerdir. ATMEL, ISP(In System Programming) adında bir protokolü, mikrodenetleyicileri için
geliştirmiştir. Bu işlem 6 pin üzerinden harici bir donanım kullanılarak yapılmaktadır. Bu
donanımın(programlayıcı) kullanımı çok kolay ve yapılışı da çok ucuzdur.
Kırmızı şerit 1.pini Göstermektedir
Atmega168'i programlamak için aşağıdaki adımlar izlenmelidir.
1. AVR-GCC derleyicisi ile C kodları yazılmalı ve mikrodenetleyiciye yüklenecek HEX dosyası
oluşturulmalı.
2. AVR-GCC derleyicisi Windows altında çalışan WinAVR programına entegre edilebilir.
3. Oluşan HEX kodu ISP pinleri aracılığıyla Atmega168'e yüklenmeli.
4. Hem seri hem de paralel port programlayıcılar AVR serisi işlemcilere program yüklemek için
kullanılabilir
5. Mikrodenetleyici, içerisine yüklenen HEX kodunu bir kez resetlendikten sonra çalıştırmaya
başlayacaktır.
C Derleyicisi Nedir ?
C derleyicisi, C dilinde yazılan programları mikrodenetleyicinin anlayabileceği kod olan HEX formatına
dönüştüren bir araçtır. C dilini BASIC ten daha esnek ve assemblyden daha anlaşılır olduğu için tercih
ediyoruz.
HEX Dosyası Nedir ?
HEX dosyası, tamamen hexadesimal sayıları içeren bir dosyadır. Bu dosya, mikrodenetleyicinin anlayacağı
hexadesimal sayıları temsil etmektedir. Bu dosya programlayıcı üzerinden Atmega168 içerisine yüklenecek
olan dosyadır.
Bilgisayarda C kodlarınızı yazabilmek için WinAVR programını yüklemeniz gerekmektedir. Ben bu yazıda size
basit bir LED yak-söndür uygulaması vereceğim. Eğer bu kodu mikrodenetleyicinize yükleyip çalıştığını
görürseniz her şey eksiksiz ve doğru çalışıyor demektir.
blink_1MHZ.hex dosyasını Atmega168'e yüklemek için aşağıda verilen bağlantıyı breadboardunuza
kurmanız gerekmektedir.
Aşağıda, yukarıda verilen şemanın breadboard üzerine uyarlanmış halini görmektesiniz. Breadboard
üzerindeki gibi kısa kablolar kesmek uzun süreli bir çözüm değildir fakat çabuk ve pratik olması açısından bu
yöntem tercih edildi. Siz kendinize pin headerlı daha kullanışlı bir programlama adaptörü tasarlayabilirsiniz.
AVR-PG2 Paralel Port Programlayıcı. Vcc ve GND arasındaki dekuplaj kapasitörleri 5v ve GND arasındaki oluşan paraziti bastırıp
mikrodenetleyiciye gitmesini önlemektedir.
Şimdi tekrar uygulamamıza dönecek olursak; Bir LED yak-söndür uygulaması yapacağız ve bunun için
herhangi bir GPIO pinini kullanmamız gerekiyor.
LED diyotun hemen arkasında yer alan 330ohm direnç bir önceki yazıda da bahsedildiği gibi bir akım
sınırlama direncidir. Bu direnç, LED'in zarar görmemesini sağlamaktadır. Burada blink_1MHZ.hex programı
tüm GPIO pinlerini yakıp söndürdüğünden direnç ve LED ikilisini herhangi bir portun herhangi bir pinine
bağlayabilirsiniz.
Programı derlemek için WinAVR yazılımının bilgisayarınızda yüklü olması gerekmektedir. Bu yazılım
içerisinden "Programmer's Notepad" editörü kullanılarak kod yazılabilir.
Kod editörü : Kullandığımız dilin kodlarını yazabildiğimiz, dile özgü renklendirme yapabilen ve kodların
daha okunaklı görünmesini sağlayan bir araçtır. Mesela bu editör içerisinde "while(1)" gibi bir kod
yazdığımızda editör bunun hemen bir C kodu olduğunu anlayıp ona göre renklendirme yapacaktır.
AVR-GCC derleyicisi, çok güçlü fakat başlangıç için biraz karışık ve kullanımı zor bir derleyicidir.
Blink_1MHZ.zip dosyası içersinde Makefile ve blink_1MHZ.c dosyaları bulunmaktadır. C kodunu
Programmer's Notepad ile açıp derledikten sonra oluşan HEX dosyası Atmega168'e yüklemeniz gereken
dosyadır.
C kodunu derlemek için Programmer's Notepad'i açıp blink_1MHZ.c dosyasını editör içerisine dahil ettikten
sonra Tools -> Make All a tıklayıp .c uzantılı dosyayı derlemelisiniz. Bu işlem komut isteminde şu kodu
yazmakla aynıdır.
C:\Code\Blink>make all
Windows Komut İstemini kullanmaktansa WinAVR Programmer's Notepad'i kullanmak daha kolaydır.
Çalışmalarınızı Programmer's Notepad üzerinden yürütmeniz size büyük ölçüde hız kazandıracaktır.
Eğer .c uzantılı dosyayı derledi ve .hex uzantılı doysayı oluşturduysanız sıra bu dosyayı AVR'nin içerisine
yüklemeye geldi demektir. Bu işlem, breadboard üzerindeki devrenizin çalışması için son adımdır. Bunun
için AVR-PG1 veya PG2 denilen ucuz bir programlayıcı kullanacağız. Bu programlayıcılar çalışabilmek için
gereken gücü devre üzerinden alırlar. Bunun için breadboard üzerindeki devrenizin anahtarını açıp sarı
LEDin yandığından emin olmalısınız.
Eğer AVR-PG1(Seri Port Programlayıcı) kullanıyorsanız Makefile dosyasını aşağıdaki gibi değiştirmeniz
gerekmektedir.
#AVRDUDE_PROGRAMMER = stk200
AVRDUDE_PROGRAMMER = ponyser
#com1 = serial port. Use lpt1 to connect to parallel port.
#AVRDUDE_PORT = lpt1
AVRDUDE_PORT = COM1
Eğer AVR-PG2(Paralel Port Programlayıcı) kullanıyorsanız Makefile dosyasını aşağıdaki gibi değiştirmeniz
gerekmektedir.
#AVRDUDE_PROGRAMMER = stk200
AVRDUDE_PROGRAMMER = ponyser
#com1 = serial port. Use lpt1 to connect to parallel port.
AVRDUDE_PORT = lpt1
#AVRDUDE_PORT = COM1
Not : Burada '#' işareti o satırın işlenmeyeceği anlamına gelmektedir.
Eğer aşağıdaki gibi bir hata alırsanız
can't open device "giveio"
Bu sayfayı okuyun. Giveio.sys dosyasını C:\WinAVR\bin dizininden C:\Windows dizinine kopyalamanız ve
sonra da install_giveio.bat dosyasını Komut İsteminden çalıştırmanız gerekmektedir.
Karşınıza Çıkabilecek Problemler
1. ISP Programlama konnektörünün tüm pinlerinin doğru olduğundan emin olun.
2. Breadboard üzerinde regüle ettiğiniz 5v un sağlamlığından ve her yere ulaştığından emin olun.
3. Atmega168'in Vcc ve GND pinlerini bağladığınızdan emin olun.
4. Doğru COM veya LPT potunu kullandığınızdan emin olun.
Bu ders için gereken malzemelerin tamamını buradan edinebilirsiniz.
Not:Buradaki karışıklık için özür diliyorum. Çünkü programlayacağımız mikrodenetleyici Atmega168. Fakat
resimlerde Atmega8 yer alıyor.
Kaynaklar

http://piconomic.co.za/fwlib/index.html

http://www.salvitti.it/geo/sequencer/dev_tools/tutorial/GNU_C_Tutorial.html

http://palmavr.sourceforge.net/cgi-bin/fc.cgi
Ders 3 – Osilatörler
Bir önceki derste Atmega328 ile basit bir LED yak-söndür uygulaması yapmıştık. Şimdi bu LED'i daha hızlı bir
şekilde yakıp söndürelim.
İlk uygulamada Atmega328 içerisine çalışan, LED yakıp söndüren bir kod yüklemiştik. Fakat bu kodun nasıl
ve ne kadar hızda çalıştığı hakkında pek detaya değinmemiştik.
Herhangi bir mikrodenetleyici veya işlemci içerisine yüklenen kodların işletilip çalıştırılabilmesi için
muhakkak bir işaret kaynağına ihtiyaç duymaktadır. Eğer bu kaynak olmazsa, mikrodenetleyici, içerisindeki
hiçbir kodu işletemez. Ve kaynak düzensiz bir dalga olsa bile işlemci çalışır fakat hızı hakkında kesin bir şey
söylenemez. Genellikle kodların hatasız çalışabilmesi için kesin bir frekans üreten bir işaret kaynağına
ihtiyaç duyarız.
Atmega168'de bu işaret kaynağı, birkaç farklı şekilde sağlanabilir.
1. Harici RC Osilatör : Basit ve ucuz bir yöntemdir. Bir direnç ve bir kondansatörle yapılabilir.
Kondansatörün şarj/deşarj oranı bu kaynağın frekansını belirler.
2. Dahili RC Osilatör : Mikrodenetleyici içerisinde bulunan yine bir direnç ve bir kondansatörle yapılan
işaret kaynağıdır. Ttek eksik yanı ise : istenilen frekansın tam ve kesin olarak üretilememesidir.
3. Harici Osilatör : Harici bir quartz kristalinin mikrodenetleyicinin OSC pinlerine bağlanması ile elde
edilir.
4. Harici Resonatör : Harici osilatör gibidir. Fakat toleransı fazladır.
5. Harici Clock Sinyali : Bir osilatör kullanmak yerine birkaç farklı cihazın aynı frekansta çalışması
istenen durumlarda kullanılır.
Dahili RC Osilatör
Atmel firmasının ürettiği AVR serisi mikrodenetleyicilerde 1MHz ? 8MHz arası frekans üretebilen dahili RC
osilatör bulunmaktadır. AVR serisi mikrodenetleyiciler, 1 komutu bir clock palsinde işleyebilirler. Bu da
demek oluyor ki; 1MHz lik bir osilatörde 1MIPS(Million Instruction Per Second) hıza 12MHz lik bir
osilatörde 12MIPS hıza çıkılabilmektedir. Fakat bu dahili RC osilatörün bir toleransı vardır. Dahili osilatör
frekansı 8MHz iken tolerans +/- %5 olmaktadır. Yani 1.000.000 * 1.05 = 1.050.000 IPS veya 1.000.000 *
0.95 = 950.000 IPS bu tolerans değeri aslında küçük gibi görünse de işlemci hızı arttığı zaman istenilen
dengenin bozulması kaçınılmaz olacaktır. Bu nedenle dahili RC osilatörünün genellikle hassas zamanlama
gerektiren uygulamalarda kullanılmaması tavsiye edilir.
Harici Osilatör
Bu osilatör çeşidi aşağıda görüldüğü gibi yaygın olan tiptedir.
Quartz kristal osilatörler farklı çeşitlerde ve frekanslarda olabilirler. En yaygın; 20MHz, 16MHz, 10MHz,
4MHz gibi değerlerde kullanılırlar. Kristal değerleri küsuratlı da olabilir. Mesela 14.7456MHz, 9.216MHz,
32.768kHz. Bu küsuratlı değerler seri iletişim, zamanlama gibi uygulamalarda olmazsa olmazlardandır.
Örnek vermek gerekirse ; 9600 baud hızında bir seri iletişim yapmamız gerekiyor ve 9.216MHz'lik bir kristal
kullanıyoruz. 9.216.000 / 960 = 9600. Bu değer 16MHz gibi tam değerli bir kristal kullanıldığında tam sayı
çıkamayacağı için seri iletişimde küçük de olsa bazı sorunlar oluşabilmektedir.
Metal kılıfın içerisinde yer alan quartz kristal parçası kesin bir frekans değeri belirlenip ona göre farklı
boyutlarda kesilmektedir. Bu büyüklüğün sebebi quartz kristalinin büyüklüğü ile titreşim frekansının
arasındaki ilişkiden kaynaklanmaktadır. Quartz kristalleri genellikle +/- %20ppm toleransta üretilirler. Yani
+/- %20 parts per million anlamına gelmektedir. Bunu bir örnekle açıklayacak olursak; 16MHz lik bir
kristalde hata payı sonucu frekans değeri 16.000.020 MHz veya 15.999.980 MHz olmaktadır. Bu, +/%0.00000125 gibi bir tolerans değerine denk gelmektedir. Sonuç olarak bir quartz kristali, bir RC
osilatörden 4 milyon kat daha kesin bir frekans üretmektedir.
Teknik Detay : Bir kristal ile bir osilatör aynı şey değildir. Kristaller ucuzdur fakat osilatörler biraz daha
pahalıdır($2-$4 arası). Aradaki fark ise; osilatörler istenilen frekansı doğrudan üretirler. Kristal ise pasif bir
devre elemanıdır ve bir osilatör gibi davranabilmesi için kapasitörlere ihtiyaç duyarlar. Genellikle kristalin
iki ucuna bağlanmış kapasitörler bir bütün halinde mikrodenetleyiciye bağlandığı zaman gereken osilatör
devresi sağlanmış olur.
Kristallerin Bazı Dezavantajları
1. PCB üzerinde resonatörlerden daha fazla yer kaplarlar.
2. Kristallerin çalışması için gereken ekstra kapasitörler PCB üzerinde resonatörlerden daha fazla yer
kaplarlar.
3. Kristaller, resonatörlerden biraz daha pahalıdır.
Harici Resonatör
Harici resonatörler aşağıdaki şekilde görüldüğü gibidir.
Resonatör, belirlenen frekansı üretecek şekilde boyutlandırılmış seramik parçasıdır. Toleransları +/-%0.5
olduğundan dahili RC osilatörlerden 10 kat daha kesin frekans değeri üretirler. Resonatörler içerisinde
kapasitör de bulundurdukları için PCB'de daha az yer kaplarlar ve bu sebeple daha kullanışlıdırlar.Ve
kristallerin sıcaklıktan olumsuz yönde etkilendikleri düşünülürse bazı durumlarda resonatör kullanmak daha
uygun olmaktadır.
Daha önceden de bahsedildiği gibi Atmega328 içerisinde 1MHz lik dahili osilatör bulunmaktadır. Fakat
bunu kolayca ayarlayıp kullanabilmekteyiz. Şimdi Atmega168'e 16MHz'lik harici kristal osilatörün nasıl
bağlandığını inceleyelim.
Atmega168'in dahili RC osilatörünü yüksek frekansta çalıştırmanın yan etkilerinden biri de Vcc gerilim 2.8v
veya 3.3v gibi bir değer olursa işlemcinin bu Vcc geriliminde istenen frekansta çalışmayacağıdır. Fakat bizim
Vcc kaynağımız 5v olduğu için bu durum sıkıntı teşkil etmeyecektir.
Atmega328'e 16MHz lik harici bir kristal PB6 ve PB7 pinlerinden bağlanmaktadır.
Kristalin iki ayağını da 22pF lık kondansatörler üzerinden GND ye bağladığımızda Atmega168 için harici
kristal işlemini tamamlamış oluyoruz. Şimdi bu kristali yazılımsal olarak nasıl seçeceğimizi öğrenelim.
Fuse Bitleri
Atmel AVR'lerin başlangıç için en kafa karıştırıcı kısmı şüphesi Fuse bitleridir. Bu işlem PIC gibi bir
mikrodenetleyici ile kıyaslandığında başlangıç için oldukça zor bir işlemdir. Atmega328 için 2 bytelık Fuse
saklayıcıları bulunmaktadır. Eğer Atmega168 datasheet ini indirmediyseniz buradan indirebilirsiniz.
Atmega168'in datasheeti 376 sayfa fakat Fuse bitlerini ayarlamak için bu datasheetin tamamını bilmek
zorunda değilsiniz.
Blink_1MHz.hex programında dahili RC osilator 1MHz olarak ayarlanmıştır. Fuse bitlerini değiştirerek dahili
RC osilatör frekansını 8MHz yaparsak LED daha hızlı yanıp sönmeye başlayacaktır. Aşağıda RC osilatörün
nasıl seçildiği görülmektedir.
Dahili RC osilatörünün frekansı ön tanımlı olarak 8Mhz dir. Fakat blink_1MHz.HEX programında bu ayar
değiştirildiği için biz tekrar 8MHZ olarak ayarlayacağız. Bunun için CKDIV bitini set etmemiz gerekir.
Default Fuse Byte Değeri(Low) : 0b 0110 0010
Yeni Fuse Byte Değeri(Low) : 0b 1110 0010
Bu ayarı yaptıktan sonra Atmega168, 8 MHz hızda çalışmaktadır. Bu da PC0 pinine bağlı LED'in daha hızlı
yanıp sönmesini sağlayacaktır.
Bu ayarlar birkaç farklı şekilde yapılabilmektedir. Diğer bir yol ise avrdude programını kullanarak bu işlemi
komut istemi'nde yapmaktır. Bunun için komut istemi'ne aşağıdaki satırları yazmanız gerekmektedir.
PG1(Seri Programlayıcı)

avrdude -p m168 -P COM1 -c ponyser -U lfuse:r:-:h -U hfuse:r:-:h
PG2(Paralel Programlayıcı)

avrdude -p m168 -P lpt1 -c stk200 -U lfuse:r:-:h -U hfuse:r:-:h
PG2 programlayıcı kullanıp, dahili RC osilatörü 8MHz de çalıştırmak için;

avrdude -p m168 -P lpt1 -c stk200 -U lfuse:w:0xE2:m
Komut İstemi'nde bu satırları yazıp Atmega168'i programladığınızda işlemci 8MHz'lik osilatörle çalışacaktır.
Atmega168'e önceden de bahsedildiği gibi harici kristal de bağlanabilmektedir. Bunun için Fuse bitlerini
aşağıdaki gibi ayarlamak gerekir.

CKDIV8 = 1

CKOUT = 1

SUT1 = 1

SUT0 = 0

CKSEL3 = 0

CKSEL2 = 1

CKSEL1 = 1

CKSEL0 = 0
Avrdude programında doğrudan aşağıdaki komut satırı kullanılabilir.
16MHz lik harici osilatör için;
o
avrdude -p m168 -P lpt1 -c stk200 -U lfuse :w:0xE6:m
Atmega168'i bu ayarla programlayıp, breadboard üzerindeki devrenize 16MHz kristal ve 22pF kapasitörleri
eklerseniz LED'in çok hızlı yanıp söndüğünü görürsünüz. Atmega168'in maksimum hızı 20Mhz(20 MIPS) tir.
İşlemciyi overclock edip bunu 30MIPS ya da 40MIPS de yapabilirsiniz. Fakat endüstriyel uygulamalarda
önerilen hızın üzerine çıkmamanız önerilir.
Konuyu daha iyi kavramak açısından aşağıdaki ölçümleri yapıp sonuçlarını gözlemlemeniz önerilir.
Bu ölçümlerin hepsinde Atmega168'in ne kadar akım harcadığını gözlemleyiniz.

pAtmega168'in reset anında = ?

p1MHz'lik dahili RC osiltaör kullanılırken = ?

p8MHz'lik dahili RC osilatör kullanılırken = ?

p16MHz'lik harici osilatör kullanılırken = ?
Fuse bitlerini ayarlamak için aşağıdaki linkteki programı kullanabilirsiniz.
http://palmavr.sourceforge.net/cgi-bin/fc.cgi
Yukarıdaki ölçümleri yaparken, özellikle mikrodenetleyiciyi yüksek frekansta çalıştırdığınız zaman voltaj
regülatörünüzün biraz ısındığını göreceksiniz. Çünkü 5v'luk kaynaktan normalden daha fazla bir güç ihtiyacı
olmaktadır. Bu gücün büyük kısmı da LM7805 üzerinde ısıya dönüşmektedir. Örnek verecek olursak;
50mA akım ihtiyacımız olsun ve bize ne kadar güç gerekiyor hesaplayalım;
(9-5) x 0.050 = 0.2W =200mW
Bu değer LM7805 i birazcık zorlamakta ve ısıtmaktadır.
Bir de 1A için hesaplama yapalım.
(9-5) x 1.000 = 4W
Görüldüğü gibi 1Amperlik bir akım ihtiyacı sonucunda ne kadar fazla güç harcanmaktadır. Ve dolayısıyla
sıcaklık da buna bağlı olarak artacaktır. Bu işlem sonucunda voltaj regülatörünüz muhtemelen thermal
shut-down moduna geçecektir(eğer destekliyorsa). Yani fazla sıcaklıktan dolayı kendini kapatacaktır. Ve
breadboard üzerindeki LED de sönecektir. Eğer böyle bir özellik yoksa voltaj regülatörünüz büyük ölçüde
hasar görecek belki de yanacaktır.
Bu sebepten dolayı eğer bağlantılarınızda herhangi bir kısa devre olmuşsa hemen anahtarı kapatmanız
gerekmektedir. Çünkü voltaj regülatörünün yanması ve gerilimi regüle edememesi sonucunda diğer tüm
dijital devreleriniz zarar görecektir.
Bu dersin tüm materyallerini buradan temin edebilirsiniz.
Not:Buradaki karışıklık için özür diliyorum. Çünkü programlayacağımız mikrodenetleyici Atmega168. Fakat
resimlerde Atmega8 yer alıyor.
Ders 4 - UART ve Seri Haberleşme
Atmega168, içerisinde dahili olarak birçok çevrebirim barındırmaktadır. Bunlardan biri de UART
modülüdür. Bu yazıda Atmega168'in UART modülü kullanılarak bilgisayar ile nasıl seri haberleşme
yapıldığını inceleyeceğiz.
Öncelikle RS232'nin tarihine kısaca değinelim;
RS232 ile iletişim,ilk başlarda bilgisayarların kendi aralarında haberleşmesi için kullanılan bir yöntemdi.
Bugün ise kullanımı yaygınlaşmış olan bu yöntem, yazıcılar, tarayıcılar, jostickler gibi bilgisayara
bağlanabilen donanımlar tarafından tercih edilmektedir. Fakat mikrodenetleyiciler gibi düşük gerilimle
çalışan devre elemanlarına RS232 portunu doğrudan bağlamak uygun değildir. Çünkü RS232 portu +/-12v
arası gerilim üretmektedir. Ve Atmega168 ise TTL(5v) bir devre elemanı olduğundan RS232 portu ile
mikrodenetleyici arasında +/-12v u TTL seviyeye indirgeyen bir sistem kullanmak gerekmektedir. Bu iş için,
kullanımı çok yaygın olan MAX232 entegresini kullanacağız.
MAX232 entegresi Maxim firması tarafından üretilmiş olan RS232 portundaki +-/12v gerilimi lojik devre
elemanları için 5v seviyesine indirgeyen bir entegredir. Ve bu sayede mikrodenetleyici, yüksek gerilimden
dolayı zarar görmeden seri haberleşme sağlanmış olur. Aşağıda bu entegre için breadboardunuza
eklemeniz gereken bağlantılar verilmiştir.
MAX232 Devre Şeması - Eagle schematic / PDF
MAX232 entegresinin sağlıklı çalışması için 0.1uF(c5,c6,c7) kondansatörlere ihtiyaç vardır(charge_pumps).
İlerideki c8 kondansatörü ise dekuplaj kondansatörüdür. Bu kondansataör çıkışı filtre edip, daha temiz bir
5v gerilim elde etmemizi sağlar. Bu kondansatör, Vcc ve GND ye ne kadar yakın olursa filtre etme vazifesini
o kadar iyi yapacaktır. Bu sebeple breadboard üzerinde bu kısmı devrenize eklerken, bu şartı da göz
önünde bulundurunuz.
JP2 ise DB9 konektörüdür. Bu konektörü bilgisayarınızdan devrenize bağlamak, kabloları lehimleyebilmek
için aşağıdaki gibi bir çevirici kullanmanız gerekmektedir.
MAX232 Devresinin Breadboard Üzerine Kurulmuş Hali. Tx ve Rx Uçları Birbirine Bağlı.
Devreyi breadboard üzerine kurduktan ve bağlantıların doğru yapıldığından emin olduktan sonra bir
terminal programı aracılığı ile seri haberleşmemizi yapabiliriz. Bunun için Windows altında çalışan
HyperTerminal programını kullanacağız. Eğer HyperTerminal programını kullanmak istemiyorsanız
kullanıcıların da önerdiği TeraTerm programını kullanabilirsiniz.
Bağlantı İsmini Girin. Herhangi bir isim girebilirsiniz.
Port Olarak COM1 Seçiliyor.
9600baps, 8-N-1, Flow Control devre dışı
9600bps ve 8-N-1 şu anlama gelmektedir; Bilgisayar ve mikrodenetleyici arasındaki iletişim hızı, saniyede
9600 bit olacaktır ve Parity(eşlik) bitleri kullanılmadan sadece 8 bitin bittiğini belirten bir dur(stop) biti
kullanılacaktır. Partiy biti hakkında daha detaylı bilgiyi buradan edinebilirsiniz.
Şimdi tüm bağlantıların doğru olduğundan tekrar emin olup ilk denemelerimize başlayalım . Bilgisayarda
herhangi bir karaktere bastığınız anda HyperTerminal programına bunun ASCII karşılığı gidecektir. ASCII,
her karaktere özgü bir karşılık anlamına gelir ve 16 lık tabanda gösterilir. Örneğin ; Bilgisayar klavyesinden
'A' tuşuna bastınız, 'A' karakterinin ASCII karşılığı ikilik tabanda = 0b 01000001, onluk tabanda = 65, onaltılık
tabanda = 0x41 dir. Yani siz klavyeden 'A' tuşuna bastığınız anda seri port çıkışından 0x41 sayısı
gönderilecektir(Tx). Ve Tx ve Rx uçları birbirine bağlı olduğundan bu bilgi tekrar seri potunuzdan geri
gelip(Rx) HyperTerminal programında görünecektir. Bu şekilde iletişiminizin sağlıklı çalışıp çalışmadığını
kontrol edebilirsiniz. Eğer iletişim başarılı olduysa şimdi bu işlemi Atmega168 ile de yapabiliriz demektir.
Bunun için breadboard üzerine aşağıdaki şemada verilen bağlantıları yapmanız gerekmektedir.
Atmega8 ve MAX232 devresi. Eagle schematic / PDF
Bağlantıları yaptıktan sonra breadboard üzerinde aşağıdaki gibi Tx ve Rx uçlarının Atmega168'e bağlandığı
devremiz bilgisayar ile seri iletişim yapmaya hazır haledir.
Tx ve Rx Bağlantıları Atmega168 ile Yapılıyor
Not : Bu devrede MAX232 kullanılmadı. Çünkü MAX232 çıkış olarak sadece 5v çıkış vermektedir. Fakat bazı
durumlarda bazı mikrodenetleyiciler 3.3v ile çalışıp portlarınında maksimum 3.5v gibi bir gerilime izin
verdikleri için SP232 kullanıldı. SP232, Sipex firmasının ürettiği çıkışı 3v olan bir seri iletişim entegresidir.
MAX232'den tek farkı budur. Ve 5v sistemlerle sorunsuz olarak çalışabilmektedir.
Bu dersin tüm parçalarını buradan edinebilirsiniz.
Ders 5 - AVR GCC Kullanımı ve Derleme İşlemi
Atmel serisi için ilk yazdığımız kod, basit bir şekilde bir LED'i yakıp söndürmekteydi. Bu C dosyasını
Programmer's Notepad'de açıp Make All tuşuna bastığımız zaman 'Procces Exit Code: 0' yazısını derleme
işleminin sonunda görmeliyiz. Eğer bu satır, derleme işlemi sonucunda çıkmıyorsa muhtemelen programın
bir yerinde hata vardır ve programınızı tekrar gözden geçirmeniz gerekmektedir.
İkinci örnek ise, bu yazıda verilecek olan seri haberleşme örneğidir.
Atmega168 için : basic-out-atmega168.c
Atmega8 için : basic-out.c
Programı başından itibaren satır satır inceleyecek olursak;
#define FOSC 16000000
#define BAUD 9600
#define MYUBRR FOSC/16/BAUD-1
Bu satırlarda ilk olarak osilatör frekansı belirlenmiş, daha sonra seri haberleşme için baud hızı belirlenmiş
ve son olarak ise seri haberleşme için UBRR saklayıcısına yüklenmesi gereken değer hesaplanmıştır. Bunun
için daha hassas bir hesaplama da yapılabilir.
#define MYUBRR (((((FOSC * 10) / (16L * BAUD)) + 5) / 10) - 1)
UBRR hesaplaması yapan kullanışlı bir program
http://www.wormfood.net/avrbaudcalc.php
static FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(uart_putchar, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE);
Bu satır ise printf() fonksiyonu için hafızada bir tampon oluşturmaktadır. Daha detaylı bilgi için ioinit()
fonksiyonunu inceleyebilirsiniz.
UCSR0B = (1<<RXEN0)|(1<<TXEN0);
Bu satırda ise Tx ve Rx pinleri aktif edilmektedir. RXEN0 saklayıcısındaki değer kütüphane dosyalarında 5
olarak tanımlanmıştır. 1<<RXEN0 demek ise binary 0b00000001 sayısını 5 bit sola kaydır demektir. Yani
yeni sayımız 0b00100000 olmaktadır. Burada sabit olarak 5 de kullanılabilirdi fakat RXEN0 saklayıcısının ön
tanımlı değeri farklı modellere göre değişebileceğinden sadece bu saklayıcının ismini bilmemiz yeterlidir.
İçerisinde hangi değer olduğunu bilmek zorunda değiliz.
Hemen yanındaki 1<<TXEN0 kısmı da ilk anlatılanla aynı işi yapmaktadır. Aradaki | işlemi ise bu iki kısmı
mantıksal olarak toplamaktadır.
printf("Test it! x = %d", x);
Bu satır ise C'nin standart fonksiyonu olan çıktı sağlama fonksiyonu printf() tir. Tırnak içerisindeki kısımlar
olduğu gibi ekrana yazılır. Sadece %d yazan kısım yerine hemen virgülden sonra verilen x in değeri yazılır.
Burada %d demek oraya integer(tam sayı) bir değişken yazılacak demektir. Aşağıda HyperTerminal
programının ekran çıktısında bunu daha da iyi anlayacaksınız.
Şimdi, basic-out-atmega168.c programını derleyip breadboard üzerindeki devremizde deneyelim. C
dosyasını Programmer's Notepad editöründe açıp derledikten sonra, Tools->[WinAVR] seçeneğinden
breadboard üzerindeki Atmega168'i programlayabilirsiniz. Sonra HyperTerminal'de 9600 bps'lik bir yeni bir
haberleşme başlatmanız gerekmektedir.
Atmega168 ve Seri Haberleşme
sbi(PORTC, STATUS_LED);
Bu fonksiyon parametreleri içerisinde verilen PORT bilgilerine göre istenilen pini lojik 1 yapmaya yarar.
Bunun için başta aşağıdaki tanımlamayı yapmanız gerekmektedir.
#define sbi(var, mask) ((var) |= (uint8_t)(1 << mask))
sbi fonksiyonu istenilen biti lojik 1, cbi fonksiyonu ise istenilen biti lojik 0 yapar.
#define STATUS_LED 0
Bu tanımlamayı da yaptıktan sonra sbi ve cbi fonksiyonlarını kullanarak STATUS_LED'i yakıp söndürebiliriz.
sbi(PORTC,STATUS_LED); //STATUS_LED yandı
cbi(PORTC,STATUS_LED); //STATUS_LED söndü
PORTC'nin STATUS_LED bağladığımız pini ise Atmega168'in 23.pinidir.
Şimdi basic-in-atmega168.c (ATmega8 için basic-in.c) programını derleyip breadboard üzerindeki devrenize
yükleyin.
Bu program klavyeden girilen herhangi bir karakteri HyperTerminal ekranında göstermektedir. Eğer ENTER,
X veya g tuşlarından herhangi birine basarsanız normalden daha farklı bir çıktı görürsünüz. Bunun için
aşağıdaki sorgular kullanılmıştır.
key_press = uart_getchar();
printf("I heard : %c\n", key_press);
if(key_press == 'g') printf(" GO!\n");
if(key_press == 'X') printf(" EXIT\n");
if(key_press == 13) printf(" RETURN\n");
uart_getchar() fonksiyonu klavyeden basılan tuşun ASCII karşılığını key_press değişkenine atamaktadır. Ve
if sorguları ise bunun g,X veya ENTER tuşlarından biri olup olmadığını sorgulamak içindir. Printf()
fonksiyonundaki %c değeri ise ekrana yazılacak değerin bir karakter olduğunu belirtmektedir. Eğer burada,
yukarıdaki gibi %d kullanılsaydı ekrana, basılan tuşun ASCII kodu yazılacaktı. Ve son olarak \n ile bir alt
satıra geçilmektedir.
Ders 6 – Lehimleme
Öncelikle, lehim yaparken bilinmesi gereken temel kurallara değinelim.

Havyalar lehimi eriten bir madde olduğu için çok sıcaktırlar. Bu nedenle kullanırken dikkatli olunuz.

Lehim yapacağınız zaman havyanın süngerini mutlaka ıslatmalısınız.

Havya lehimlemek için değil lehimlenecek yüzeyi ısıtmak için kullanılır. Eğer bu kurala uyarsanız
düzgün ve parlak lehimler yapabilirsiniz.

Lehim yaptıktan sonra eğer lehimi beğenmediyseniz lehimi pompa ile çekip tekrar lehimlemeye
çalışmayın. Çünkü bu işlem sonucunda PCB'deki yollar ve delikler büyük ölçüde zarar görecektir.

Lehimleme yapmadan önce lehimlenecek yeri havya ile biraz ısıtmanız lehimin daha kolay eriyip,
yayılmasını sağlayacaktır.
Havya ucunun nasıl temizlendiğini ve bir devre elemanının nasıl lehimlendiğini aşağıdaki videoda
görebilirsiniz.
http://www.youtube.com/playlist?list=PLfcIZXsDLA1_6d_50JFv19ZdBzhj4AIB1
Isı Ayarlı Havya ve Temizleme Süngeri
Normal kullanım için standart havya ucu yeterlidir. Resimde görülen havya Sunko marka ucuz bir havyadır.
Sıcaklığı 350C ye kadar çıkabilmektedir.
Soğuk Havya Ucu
Lehim Teli
Yukarıda görülen lehim telinin çapı oldukça küçüktür. İnce olmasının iyi tarafı ; lehim yapılacak yere fazla
miktarda lehim akmamasını sağlamak ve daha hassas kontrol sağlamak içindir. Kötü tarafı ise DB9
konektörlerinin ayakları gibi büyük deliklerde lehimin yeterince akması için fazla beklenilmesidir.
SN63PB37 ise %63 Kalay, %37 Kurşun karışımı olduğunu belirtmektedir. Oranlardan da görüldüğü gibi lehim
telinde fazla miktarda kimyasal bulunmaktadır. Bu kimyasallar insan sağlığına zararlıdır. Bu sebeple lehimi
yaparken oluşan dumanı mümkün olduğunca koklamamaya çalışmalısınız. Ve lehimleme işlemi bittikten
sonra ellerinizi yıkamalısınız.
Sıcak Havya Ucu ve Bir Miktar Oksitlenmiş Lehim
Havya Ucu Temizlendikten Sonra Havya Ucuna Alınan Lehim
Eğer havyanızın ucunu ıslak sünger ile temizleyip sonra lehimleme işlemine geçerseniz daha temiz bir
lehimleme işlemi yapmış olursunuz.
Bu derste aşağıdaki kartın malzemelerini lehimleyeceğiz.
Yukarıda görülen devre Level Shifter diye adlandırılan temelde MAX232 ile aynı işi yapan bir devredir. Fakat
MAX232 entegresi kullanılmadan doğrudan transistörler ile bu iş yapıldığından bazı problemler
oluşmaktadır.
Artıları;
1. Shifter Board, MAX232 devresinden daha az yer kaplamaktadır.
2. Daha ucuzdur.
3. 2.5v ile dahi çalışabilmektedir.
Eksileri;
1. MAX232 gibi +/-12V değil de sadece -3v ve +5v girişi uygunlaştırmaktadır.
2. MAX232 gibi yüksek hızlara çıkamamaktadır(Örn : 115200bps)
3. Sadece TX/RX çıkışları vardır. MAX232'de ise TX/RX/CTS/RTS çıkışları da vardır.
Eğer direnç değerlerini okumakta güçlük çekiyorsanız AVO metreniz ile dirençleri ölçüp ona göre uygun
yere takabilirsiniz. Shifter Board'da sadece 5 adet 10k ve 2 adet 220Ohm direnç bulunmaktadır.
Dirençler yönsüz devre elemanları olduğu için herhangi bir şekilde bağlayıp lehimleyebilirsiniz. Direnci
devre üzerine taktıktan sonra düşmemesi için ayaklarını bükmeniz gerekmektedir.
Lehimleme işlemini tamamladıktan sonra fazla kısımları yan keski ile kesebilirsiniz.
Shifter Board PCB'sinde, hangi devre elemanının nereye lehimleneceğini üzerindeki malzeme yerleşim
planından daha kolay anlayabilirsiniz.
Eğer resimdeki gibi alt taraftan akıttığınız lehim, üst tarafta da görünüyorsa lehimleme işlemi başarılı olmuş
demektir.
D1 Diyotunu resimde görüldüğü gibi lehimlemeniz gerekmektedir. Çünkü diyotlar yönlü yani artısı ve eksisi
olan devre elemanlarıdır.
Diyotlar, hassas devre elemanlarıdırlar. Bu yüzden lehimleme işlemi sırasında havya ile bu devre elemanını
fazla ısıtmayın. Yüksek sıcaklığa fazla maruz kalma sonucunda diyotların kimyasal yapısı zarar göreceğinden
diyot, sağlıklı çalışmayabilir.
D1 diyotdu ve tüm dirençlerin lehimlenmiş hali...
Lehimleme işlemi bittikten sonra devre üzerinde kalan katı lehim pastasını flux ile temizleyebilirsiniz. Bu
şekilde lehimleriniz daha parlak ve PCB daha temiz görünecektir.
Elektrolitik kondansatörün lehimlenmesi. Lehimlerken + ve - yönlerine dikkat ediniz.
Tx ve Rx LED'lerinin lehimlenmesi. Lehimlerken + ve - yönlerine dikkat ediniz.
2N3904 ve 2N2906 transistörlerinin lehimlenmesi. Lehimlerken PCB üzerindeki şekle dikkat edip aynı
şekilde deliklerden geçiriniz.
Havya ucunun nasıl temizlendiğini ve bir devre elemanının nasıl lehimlendiğini aşağıdaki videoda
görebilirsiniz.
http://www.youtube.com/playlist?list=PLfcIZXsDLA1_6d_50JFv19ZdBzhj4AIB1
DB9 Konektörünün lehimlenmesi.
Resimde görüldüğü gibi büyük bir komponent takıldığında daha küçük komponentleri lehimlemek zor
olacağı için bu tarz büyük malzemeleri en son lehimliyoruz.
Vcc, GND, Tx ve RX çıkışlarına breadboard bağlantısı için kabloların lehimlenmesi.
Shifter Board'un tüm parçaları lehimlendi ve kullanıma hazır hale geldi.
Son olarak ise Shifter Board çıkışlarını breadboard üzerindeki devremizde uygun yerlere bağlamamız
gerekmektedir. Vcc ucu 5volta, GND ucu GND'ye ve Tx ve Rx uçları ise tam tersi olarak yani Tx ucu
Atmega168'de Rx ucuna, Rx ucu ise Atmega168'de Tx ucuna gelecek şekilde bağlantılarımızı yapmamız
gerekmektedir.
Breadboard'a bağlama işlemini tamamladıktan sonra breadboard üzerindeki anahtarı açıp, devreye enerji
verdiğimizde ve HyperTerminal'den bir şeyler yazıp gönderdiğimizde Tx ve Rx LED'lerinin yanıp söndüğünü
görüyorsak lehimleme işlemi başarıyla gerçekleştirilmiş demektir.
Ders 7 - SMD Komponent Lehimleme
Bu dersimizde SMD komponentlerin nasıl lehimlendiğini inceleyeceğiz. Bunun için aşağıdaki dosyalara
ihtiyacınız olabilir.

Simon Assembly Procedure (5MB)

Simon Board (Malzeme Yerleşimi)

Simon Eagle Files

Simon ATmega168 Firmware

Simon (Old) ATmega8 Firmware

Simon Schematic
Burada ise SMD komponent lehimleme hakkında faydalı bilgiler var.

SMD Soldering Basics (big 4MB)

SMD Soldering Workshop
LED'leri kontrol eden program dosyası

Basic Simon Control
Simon SMD Kit
Devrenin Tamamlanmış Hali
Bu devre için aşağıdaki DIP malzemeler gerekmektedir;

1x Simon PCB

2x AA Pil

1x Buzzer

2x Açma-Kapama Anahtarı

1x ISP Header

4x LED (Sarı, Mavi Kırmızı, Yeşil)

6x Vida

6x Plastik Ayaklar

1x Reset Butonu
Gerekli Olan SMD Malzemeler;

5x 10k Direnç

4x 220 Ohm Direnç

1x 47uF Kondansatör

1x 10uF Kondansatör

1x 0.1uF Kondansatör

2x 22pF Kondansatör

1x 16MHz Kristal

1x MBRA140 Diyot

1x 22uH Bobin

1x NCP1400 SOT-23-5 Entegresi

1x Atmega168 TQFP Kılıfta
Malzemeler ve Yerleşim Planı
Eagle Programında Alt+F11 tuşlarına basarsanız sadece lehimlenecek malzemelerin yerleşim planını
görürsünüz. Eğer F11 tuşuna basarsanız tüm yollar ve katmanlar tekrar gözükecektir.
Tüm katmanlar ve Yollar
Sadece Lehimlenecek Malzemelerin Yerleşim Planı
Lehimleme işlemine başlamadan önce sadece lehimlenecek malzemelerin olduğu yerleşim planını, 3 kat
daha fazla büyüterek çıktı almanız yararınıza olacaktır. Bu şekilde malzemeler hem daha büyük ve anlaşılır
şekilde görünmektedir hem de bir karışıklık olması büyük ölçüde önlenmektedir.
DIP ve SMD malzemelerin beraber olduğu bir PCB de öncelik her zaman daha küçük boyutlu malzemelerin
olmalıdır. Biz ilk başta boost devresinden başlıyoruz.
Boost devresi : Gerilim kazancı sağlayıp akımdan kayıp sağlayan bir yöntemdir. Bu şekilde 1.5v luk pili
5volta çıkarıyoruz. Bu gerilim ise Atmega168'in çalışması için yeterlidir. Fakat bu yöntem sonucunda
1.5voltluk pilin ömrü büyük ölçüde azalmaktadır.
NCP1400, Bobin ve Diyot Üçlüsü
Bu malzemelerin nasıl lehimlendiği hakkında bir video;
http://www.youtube.com/playlist?list=PLfcIZXsDLA1_6d_50JFv19ZdBzhj4AIB1
Havyanızın ucunu süngerle temizleyin ve ucuna bir miktar lehim alın. Sonra ucundaki lehimi devre üzerinde
lehimlenecek olan padlere sürün. Sonra cımbız ile bu malzemenizi lehimlenecek yere doğru bir şekilde
yerleştirdikten sonra havya ile önceden sürdüğünüz lehimi ısıtın ve malzemenizi lehimleyin.
http://www.youtube.com/playlist?list=PLfcIZXsDLA1_6d_50JFv19ZdBzhj4AIB1
Diyotu lehimledikten sonra yerleşim planına tam oturduğundan emin olunuz. Aksi halde düzgün olmadığı
için göze pek de hoş gelmeyecektir. Eğer düzgün değilse havya ile diyotun bacaklarındaki lehimi eriterek
tekrar düzeltebilirsiniz. Bu işlemi de tamamladıktan sonra diğer malzeme olan bobini lehimleme işlemine
geçebiliriz.
NCP1400, Bobin ve Diyot Üçlüsü
SMD bobini lehimlemek biraz zor bir iştir. Çünkü lehimlenecek yüzey çok dardır ve pad sayısı fazladır. İlk
padin doğru bir şekilde lehimlendiğinden eminseniz diğer padlere geçebilirsiniz.
47uF ve 10uF Kondansatörlerin lehimlenmesi. Lehimlerken + ve - uçlara dikkat ediniz.
Ve Açma-Kapama Anahtarının Lehimlenmesi.
AA Pil Yatağının Lehimlenmesi. Lehimlerken + ve - uçlara dikkat ediniz.
Pil yatağını da lehimledikten sonra içerisine bir adet AA pil takıp boost devremizin doğruluğunu test
edebilirsiniz. Bunun için boost devresinin çıkışını AVO metre ile ölçmeniz gerekmektedir. Eğer çıkışta 4.8v 5.2v arası bir gerilim görüyorsanız boost devreniz doğru çalışmaktadır. Eğer 5volta yakın bir değer
göremiyorsanız boost devrenizi tekrar kontrol edin ve malzemeleri doğru yerleştirdiğinizden ve kısa devre
olmadığından emin olun.
TQFP Kılıftaki Atmega168'in lehimlenmesi;
http://www.youtube.com/playlist?list=PLfcIZXsDLA1_6d_50JFv19ZdBzhj4AIB1
Malzemeyi lehimlemeden önce 2-3 pade bir miktar lehim akıtın ve malzemeyi doğru bir şekilde
yerleştirdikten sonra lehimli padler ile pinleri lehimleyin. Ve entegre tam olarak yüzeye oturunca diğer
padleri lehimleyin.
Atmega168'i lehimleme işlemi tamamlandıktan sonra 16MHz lik kristali lehimleyebiliriz.
Kristali lehimlerken dikkatli olmalısınız. Çünkü kristaller hassas olduğundan dolayı fazla ısıya maruz
kalırlarsa kimyasal yapısının bozulması sonucu doğru çalışmayacaklardır.
220 Ohm Direncin Lehimlenmesi
Atmega168, 220 Ohm ve 0603 Dirençlerin Lehimlenmiş Hali
Lehimleme işlemi sırasında PCB üzerinde lehimin içerisindeki lehim pastasından dolayı kahverengi lekeler
oluşacaktır. Bunun için endişelenmeyin. Bütün malzemeleri lehimledikten sonra PCB yi flux ile temizlerseniz
bu lekeler ortadan kalkacaktır.
SMD malzemeler bittikten sonra DIP malzemeleri lehimleyebiliriz.
ISP Konektörü lehimlerken PCB yi ters çevirip ağırlığından faydalanabiliriz. PCB'nin ağırlığından dolayı ISP
konektörünün pinleri, lehimlemek için uygun pozisyona gelecektir.
Sırada reset butonunu lehimleme işlemi var.
Reset butonunu da lehimledikten sonra diğer malzemeleri(Buzeer, Ses Açma-Kapama Anahtarı...) bir
önceki derste anlatıldığı gibi lehimleyiniz.
Son olarak LED'leri lehimleyeceğiz. Eğer 4 tane LEDin 4ü de şeffafsa ve hangi renk olduğunu bilmiyorsanız
AVO metrenizi diyot ölçüm konumuna getirip uzun bacağa kırımızı, kısa bacağa siyah probu takarak hem
LED'in çalışıp çalışmadığını hem de çalışıyor ise hangi renk olduğunu öğrenebilirsiniz.
Bu işlemi de tamamladıktan sonra sıra Atmega168'i programlaya geliyor. Atmega168'i programlamadan
önce fuse bitlerinden 16MHz harici kristal ayarının seçildiğinden emin olmalısınız. Bunun için avrdude
programına aşağıdaki komutu yazabilirsiniz.

avrdude -p atmega168 -P lpt1 -c stk200 -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xc9:m
Bu linkte Atmega168 için Simon'un yazdığı bir firmware bulunmaktadır. Simon.c dosyasını Programmer's
Notepad iel açıp Board üzerine yükleyebilirsiniz. Firmware yükleme işlemini tamamladıktan sonra devreyi
kapatıp tekrar açarsanız LED'lerin yandığını görürsünüz. Eğer LED'ler yanmıyorsa;
1. LED'leri Anot ve Katot olmak üzere doğru bağladığınızdan emin olun.
2. Firmware'in doğru bir şekilde board üzerine yüklendiğinden emin olun.
PCB'nin Tüm Malzemeleri Lehimlendikten Sonra Çalışır Haldeki Resmi
Devreyi çalıştırdıktan sonra sağlamlık açısından son birkaç test daha yapmanız gerekli.

Vcc ve GND arasında kısa devre olup olmadığını kontrol edin.

Vcc geriliminin her zaman 5volta yakın değerde olup olmadığını kontrol edin.

ISP pinleri arasında kısa devre olup olmadığını kontrol edin.
Eğer bu koşullardan herhangi biri devrenizde sağlanmamışsa ve devreniz çalışıyorsa muhtemelen
lehimleme sırasında yollardan birine zarar verip aradaki bağlantının kopmasını sağlamışsınızdır.
Bu dersin tüm malzemelerini buradan edinebilirsiniz.
Ders 8 - Eagle Şematik Editörü
Bu dersimizde Eagle Şematik Editörü'nün nasıl kullanıldığını inceleyeceğiz. Eagle, başlangıç için ucuz ve hızlı
bir seçimdir. Ve oldukça yeteneklidir de.
Cadsoft firması kişisel kullanım için sadece bir adet şema ve PCB dosyası açabileceğiniz kısıtlı bir versiyon
sunmaktadır. Diğer tüm özellikler FULL sürümdeki ile aynıdır.
Bu ders için aşağıdaki dosyaları bilgisayarınıza yüklemeniz gerekmektedir.
1. Eagle programını indirin ve kurun. Windows, Linux ve Mac için farklı sürümler mevcuttur.
2. SparkFun Eagle Kütüphanesini indirin ve .lbr uzantılı dosyayı Eagle/lbr dizinine kopyalayın. Bu
kütüphanede SparkFun'ın hazırlamış olduğu boardların footprintleri de bulunmaktadır.
3. Eagle Klavye Kısayollarını indirin ve .scr uzantılı dosyayı Eagle/scr dizinine kopyalayın.
4. Sparkfun CAM dosyasını indirin ve ..cam uzantılı dosyayı Eagle/cam dizinine kopyalayın.
Bu işlemleri yaptıktan sonra Eagle programının kullanımını basit bir USB-TTL(FT232RL) dönüştürücü
tasarlayarak inceleyelim.
USB-TTL Dönüştürücü Nedir ?
FT232RL'yi bilgisayarınıza bağladığınızda bu donanımın tanınması için FTDI firmasının, sitesinde vermiş
olduğu Virtual COM Port sürücülerini indirmek ve bu donanımı bilgisayara tanıtmak gerekiyor. Eğer bu
donanımı bilgisayara başarılı bir şekilde tanıttıysanız bilgisayar bunu bir sanal seri port olarak görüyor ve
HyperTerminali açıp uygun portu seçtiğinizde gönderdiğiniz veriler Tx pininden seri olarak gönderilmeye
başlıyor ve gelen bilgiler ise Rx pininden yine aynı şekilde seri olarak alınabiliyor. Bu entegrenin en güzel
yanı ve şüphesiz onu popüler kılan en önemli şey ise USB hakkında hiçbir şey bilmeseniz bile üzerinde USB
portu olan ve USB'den çalışabilen cihazlar tasarlayabilmenizdir.

FT232R Sayfası

FT232R Datasheet

FT232R VCP(Virtual COM Port) Sürücüleri
Aşağıda standart uygulamalar için FTDI firmasının önerdiği devre şeması bulunmaktadır.
Şimdi FT232RL entegresini şemamıza ekleyelim. Bu entegreyi önceden yüklediğiniz SparkFun
kütüphanesinde bulabilirsiniz. İlk olarak ise her şeyi kapatıp File->New->Project sekmesinden yeni proje
oluşturup 'FT232-Breakout' olarak adlandıralım. Sonra aşağıdaki resimde görüldüğü gibi bu projeye sağ
tıkayıp New->Schematic diyerek yeni bir şema oluşturalım.
Şema Editörünü açtıktan sonra tekrar Library kısmına gelerek SparkFun kütüphanesini açın.
Buradan FT232RL-Basic parçasını bularak ADD tuşuna basın ve şemanıza ekleyin.
Sonra şemanızı kaydedin.
Sonra aşağıdaki parçaları da şemanıza ekleyin.

3x CAP (Parça adı : CAP0603) : 0.1uF/0.01uF 0603 Kondansatörler

1x CAP_POL (Parça adı : CAP_POL1206) : 10uF tantalyum kondansatör

1x INDUCTOR (Parça adı : INDUCTOR0603) : Ferrite Bead

4x STAND_OFF (Parça adı : STAND-OFF) : Vidalar için delik ölçüsü

USB (Parça adı : USBPTH) : USB B Tipi konektör

M04 (Parça adı : M04PTH) : 4 Pin 0.1" konektör

GND

VCC
Soldaki menüden amacınıza göre açıklaması verilen butonları kullanabilirsiniz. Veya kısayol tuşlarını
kullanarak da aynı işlemleri gerçekleştirebilirsiniz. Aşağıda, şema oluşturmak için gerekli olabilecek kısayol
tuşları verilmiştir.

Escape tuşu herhangi bir yerden çıkmak için kullanılır

F7 bir parçayı taşımak için kullanılır

Alt+F7 bir grup parçayı taşımak için kullanılır

F3 bir parçayı siler

F4 bir parçanın ismini değiştirir

F5 parçanın değerini değiştirir ( 0.1uF kondansatörü 0.01uF yapmak gibi)

F6 malzemeyi daha küçük parçalara ayırır

F9 bağlantı(kablo) oluşturur

Alt+F9 bu bağlantıya bir isim verir
Klavye kısayollarını öğrendikten sonra oluşturmanız gereken şema için aşağıdaki bağlantıları yapmanız
gerekmektedir.
FT232RL Breakout Board
Sonra FT232RL Entegresinin 1. ve 5. pinlerine sırasıyla TX ve RX ismini verin. Bunun için F4 kısayol tuşunu
kullanabilirsiniz.
Sonra ismi U$1 olan FT232RL entegresinin ismini karışıklık olmaması için U1 olarak değiştirin. (F4).
Sonra F7 kısayol tuşunu kullanarak alttaki iki konsatörü yukarı taşıyın.
Ve son olarak ise 4 Pinlik konektörün pin adlarını aşağıdaki gibi değiştirin.
Eagle files / PDF
Eğer tüm işlemleri eksiksiz olarak tamamladıysanız Board butonuna basarak PCB editörüne geçebilirsiniz.
Böylece şematik editörde oluşturduğunuz şema, bağlantı referansları ile beraber PCB editörüne
aktarılmaktadır.
Eagle Eğitimi için gerekli dosyalara buradan ulaşabilirsiniz.
Ders 9 - Eagle PCB Editörü
Eagle Şematik Editörünü öğrendikten sonra bu yazımızda yine Eagle programının PCB editörünü
öğreneceğiz. Bir önceki derste Eagle Şematik Editörü ile basit bir USB-TTL dönüştürücünün şemasını
tasarlamıştık. Bu derste ise oluşturulan şemayı PCB ye aktarmayı ve düzenlemeyi öğreneceğiz.
Öncelikle PCB düzenleme işlemine başlamadan ufak bir ayarlama yapmamız gerekiyor. Bu seçenek seçili
olduğunda PCB içerisine yazılan her türlü yazının vektörel bir font olması sağlanmaktadır. Bunun için
Options->User Interface sekmesine tıklayınız.
Buradan Always Vector Font u işaretleyiniz.
Araç çubuğu ve her butonun fonksiyonu
Bu butonların haricinde SparkFun Script dosyasında verilen kısayollar ile de bu işlemleri hızlıca
yapabilirsiniz.

Escape tuşu herhangi bir yerden çıkmak için kullanılır

F7 bir parçayı taşımak için kullanılır

Alt+F7 bir grup parçayı taşımak için kullanılır

F3 bir parçayı siler

F4 bir parçanın ismini değiştirir

F5 parçanın değerini değiştirir ( 0.1uF kondansatörü 0.01uF yapmak gibi)

F6 malzemeyi daha küçük parçalara ayırır

F9 bağlantı(kablo) oluşturur

Alt+F9 bu bağlantıya bir isim verir
Parçaları editör ekranında bir yerden başka bir yere taşırken yukarıdaki uyarıyı alabilirsiniz. Bu uyarı, Eagle
programının ücretsiz sürümünün kısıtlamalarındandır. Ücretsiz sürümde sadece PCB'yi oluşturacağınız
bölge içerisinde işlemlerinizi gerçekleştirebiliyorsunuz.
Eagle'da şemayı oluşturup, PCB editörüne geçmek için board butonuna bastıktan sonra standart baskı
devre sayfası ekrana gelmektedir.
F7 tuşuna basarak grid 0.1"(inch) olduğundan emin olunuz. Grid : Editördeki kareler arasındaki sıklığı
belirtmektedir.
Sonra PCB çerçevesini biraz daha küçülterek 1.5 x 1.0"(inch) boyutunda yapabilirsiniz.
Hata mesajı almamak için komponentleri verilen beyaz çerçeve içerisine taşımak gerekiyor. Bunun için
parça üzerine bir kere tıklamak ve taşımak istediğiniz yere bırakmak yeterli. Veya kısayol olarak F7 tuşunu
da kullanabilirsiniz.
Soldaki Ratnest butonuna basarak yeni yerleşim için bağlantıların tekrar düzenlenmesini sağlayabilirsiniz.
Malzemelerin biraz daha belirgin olması açısından ufak bir ayarlama yapabiliriz. Bunun için soldaki araç
çubuğundan Display butonuna basıp tDocu katmanını seçiyoruz.
Color butonundan istediğiniz rengi seçebilirsiniz. Bu uygulamada padlerin daha belirgin olması için sarı renk
seçildi.
Devremize daha kullanışlı olması için 4-40 vida delikleri ekliyoruz. Bu vidalar üzerine 0.25" çaplı plastik
ayaklardan geçirebilirsiniz. Bu ayaklar, vidaların çalıştığımız yüzeyi çizmesini engellemektedir. Vida
deliklerini de PCB'ye ekledikten sonra tasarım aşağıdaki gibi olmaktadır.
Vida deliklerini de ekledikten sonra soldaki araç çubuğundan "Text" butonunu kullanrak çıkış pinlerini
isimlendirebilirsiniz.
Yazılar için beyaz rengi(tPlace) seçiyoruz.
Text butonuna basıp önce TX yazdıktan sonra Esc ile işlemi tamamlayın. Sonra diğer pinleri de sırası ile RX,
VCC ve GND olarak isimlendirin.
Show butonu ile tüm yazıların tPlace katmanında olduğundan emin olun.
Son olarak baskı devremize birkaç açıklama yazısı ekleyebiliriz.
Bu işlemi de tamamladıktan sonra artık baskı devrenin yollarını oluşturabiliriz.
Bu işlemi Eagle, şemada oluşturulan bağlantıları referans alarak otomatik olarak yapabilmektedir. Bunun
için araç çubuğundaki "Auto" butonunu kullanacağız.
"Routing Grid" ön tanımlı olarak 50mil seçilidir. Bunu 8mil olarak değiştiriyoruz.
"Ok" tuşuna bastıktan sonra PCB'nin yolları otomatik olarak çizilmektedir.
RT232RL Breakout Board. Eagle files / PDF
Eagle Eğitimi için gerekli dosyalara buradan ulaşabilirsiniz.
Ders 10 - Eagle'da Yeni Bir Parça Oluşturma
Bu derste ise Eagle kütüphanelerinde olmayan bir parçanın nasıl oluşturulduğunu öğreneceğiz. Bunun için
1.5volt gerilimi 5 volta çıkaran bir step-up devresinin en önemli elemanı olan NCP1400 parçasını
oluşturacağız.(datasheet)
Öncelikle File->New->Library sekmelerini takip edip yeni bir kütüphane oluşturuyoruz.
Ve oluşturacağımız kütüphaneye ismini veriyoruz.
NCP1400 adında yeni bir "symbol" oluşturuyoruz.
Wire butonuna tıklayarak şekildeki gibi bir kutu oluşturuyoruz.
Sonra bu kutuya 5 adet pin ekliyoruz.
Ve datasheetdeki gibi isimlendiriyoruz.
Pin isimlerini girdikten sonra Alt+F7 tuşları ile oluşturulan bu grubu merkeze taşıyoruz.
Yeni görünüm aşağıdaki gibi olmalıdır(Ortadaki "+" ya dikkat edin)
Soldaki araç çubuğundan "Text" butonuna tıklayarak ">VALUE" adında bir yazı oluşturuyoruz.
Sonra ">NAME" ve ">VALUE" yazılarını yeni bir katman(layer) olarak tanımlıyoruz.
Bunun için soldaki araç çubuğundan "Layer" ı seçmelisiniz.
Bu aşamadan sonra şematik kısım tamamlanmaktadır. Şimdi oluşturduğumuz bu parçanın baskı devrelerde
kullanılmak üzere gereken kılıfını tasarlayacağız. Bunun için referans olarak datasheeti kullanabilirsiniz.
Library sekmesinden Packagei seçerek yeni bir kılıf tipi(SOT23-5) oluşturuyoruz.
Ve 5 adet pad ekliyoruz.
Bazı Layer lar görünmeyebilir. Bunun için Display->All yapabilirsiniz.
SOT23-5 kılıfı için datasheetdeki bilgileri referans alırsak, her bir padin genişliği 0.7mm ve yüksekliği
1.0mm'dir. Birebir orantı için bu ölçüleri de girmemiz gerekmektedir.
Sonra aşağıdaki gibi SOT23-5 kılıfına uygun şekilde düzenliyoruz.
Ve isimleri datasheeti referans alarak değiştiriyoruz. Bunun için F4 kısayolunu kullanabilirsiniz.
Sonra "tDocu" katmanını daha belirgin olması için sarı renk seçiyoruz.
Ve oluşturduğumuz malzemenin boyutlarında "Wire" butonu ile bir kutu çiziyoruz.
Metric mod'da doğru boyutlar aşağıdaki gibi olmalıdır.
Mouse ile bu kutuyu büyüterek uygun şekle getirebilirsiniz.
Oluşturduğumuz malzeme baskı devre çıktısında aşağıdaki gibi görünecektir.
Fakat malzeme çerçevesi ekranda görünmemektedir. Normalde bu görünüm aşağıdaki gibi olmalıdır.
"tDocu" Katmanına tıkayıp Width sekmesine girersek bu değerin 0 olduğunu görürüz. Bunu 0.005 olarak
değiştirelim.
Yeni değeri girdikten sonra malzeme çerçevesi aşağıdaki gibi olacaktır.
Son aşama olarak da >NAME ve >VALUE bilgilerini girip malzeme oluşturma işlemini tamamlıyoruz. Şimdi
oluşturduğumuz bu malzemeyi kütüphanede birleştirmeliyiz.
"New" butonuna tıkladıktan sonra karşımıza aşağıdaki ekran gelecektir. Burada sağ altta bir uyarı işareti
çıkacaktır. Bu uyarı işareti şematik çizim ile kılıf tasarımı arasında pin bağlantılarının yapılmadığını
belirtmektedir. "Connect" butonuna tıklayarak bu bağlantıları yapabilirsiniz.
Datasheete göre doru bilgiler girilerek aşağıdaki gibi bir bağlantı oluşurmalısınız.
"Rename" sekmesinden isim girmelisiniz(" işaretinden farklı olmak zorundandır).
Bu aşamadan sonra yeni bir malzeme oluşturma işlemini tamamlamış oluyoruz. Artık bu malzemeyi
kütüphaneden istediğiniz projeye ekleyebilirsiniz.
Eagle Eğitimi için gerekli dosyalara buradan ulaşabilirsiniz.
Püf Noktaları, Tecrübeler ve Dikkat Edilmesi Gerekenler
1. Devredeki tüm GND ler ortak olmalıdır.
2. Seri iletişimin çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için hızlıca TX ve RX uçlarını birbirine
bağlayabilirsiniz.
3. 9" kablo yerine standart olan 2" kabloları kullanabilirsiniz.
4. Breadborad üzerindeki kısa devre olasılıklarını en aza indirgeyin.
5. Yeni bir şey öğrenirken hep basit projeler ile işe başlayın.
6. Araştırmalarınızda Google en iyi arkadaşınızdır.
7. for(x=0;x
8. Lehimleme işlemi sırasında süngerinizi her zaman ıslak tutun.
9. Lehimleyeceğiniz yüzeyi önceden havya ile biraz ısıtın.
10. Malzemelerin baskı devre çıktılarında ölçüleri 1:1 olup olmadığını muhakkak kontrol edin.
11. TX ve RX bağlantılarının doğru olup olmadığını kontrol edin.
12. Yapacağınız boradlarda devre üzerine programlama çıkışı(ISP) koymayı ihmal etmeyin.
13. Malzeme yerleşim planını çıktı almayı unutmayın.
14. Seçtiğiniz konektörün pin diziliminin sizdeki konektör ile aynı olup olmadığını kontrol edin.
15. Eagle'da "Always Vector" seçeneğini her zaman aktif edin.
16. PCB yi basmadan önce gerber dosyalarını muhakkak kontrol edin.